DE10127363C1 - Zündvorrichtung, Steuergerät und Zündanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Zündvorrichtung, Steuergerät und Zündanlage für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung 2 für eine Brennkraftmaschine, ein Steuergerät 1 für eine derartige Zündvorrichtung 2 sowie eine aus der Zündvorrichtung 2 und dem Steuergerät 1 bestehende Zündanlage, wobei das Steuergerät 1 über eine bidirektionale Steuerleitung 5 mit der Zündvorrichtung 2 verbunden ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Brenn
kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein
Steuergerät für eine derartige Zündvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 5 sowie eine Zündanlage gemäß An
spruch 7.
Bei nicht-selbstzündenden Brennkraftmaschinen erfolgt die
Zündung des Kraftstoffgemischs in den Brennräumen der Brenn
kraftmaschine üblicherweise durch eine Zündkerze, über die
sich eine Zündspule entlädt.
Wichtig ist hierbei, dass vor dem Zündvorgang eine hinrei
chend große Energiemenge in der Zündspule gespeichert ist, um
einen Zündfunken auslösen zu können, was einen entsprechend
großen elektrischen Strom durch die Zündspule voraussetzt.
Andererseits sollte die in der Zündspule gespeicherte elek
trische Energie auch nicht zu groß sein, da dies zu einer er
höhten thermischen Belastung von Zündspule und Zündendstufe
führt und darüber hinaus den Verschleiß der Zündkerze erhöht.
Vor jedem Zündvorgang sollte also die in der Zündspule ge
speicherte elektrische Energie innerhalb einer vorgegebenen
Bandbreite liegen, um bei minimaler thermischer Belastung von
Zündspule und Zündendstufe und möglichst geringem Verschleiß
der Zündkerze eine sichere Auslösung eines Zündfunkens zu er
möglichen.
Zur Ansteuerung der Zündkerze sind Zündendstufen bekannt, die
in die elektronische Motorsteuerung (ECU - Electronic Control
Unit) integriert sind. Dies bietet den Vorteil, dass die
elektronische Motorsteuerung den Strom durch die Zündspule
erfassen kann, um beim Erreichen der gewünschten Energiemenge
in der Zündspule einen weiteren Stromanstieg zu verhindern.
Es kann jedoch wünschenswert sein, die Zündendstufe als sepa
rates Bauteil getrennt von der elektronischen Motorsteuerung
auszubilden, wobei die elektronische Motorsteuerung die Zünd
signale über eine Steuerleitung an die Zündendstufe über
trägt.
Nachteilig an einer derartigen getrennten Ausbildung von
elektronischer Motorsteuerung und Zündendstufe ist die Tat
sache, dass die elektronische Motorsteuerung nicht in der
Lage ist, die in der Zündspule gespeicherte elektrische Ener
gie zu überprüfen. Demzufolge sind bei der Bestromung der
Zündspule vor den Zündvorgängen erhebliche Sicherheitsreser
ven vorzusehen, so dass die in der Zündspule gespeicherte
elektrische Energie meist größer als notwendig ist, was zu
einer erhöhten thermischen Belastung von Zündspule und
Zündendstufe führt und darüber hinaus den Verschleiß der
Zündkerze erhöht.
Aus RODENHEBER, R.: Neue Treibergeneration für Kfz-Zünd
systeme, Elektronik 19/1991 ist es bekannt, den aktuellen
Zündspulenstrom von der Zündendstufe über eine bidirektionale
Steuerleitung zu dem Steuergerät zu übertragen, wobei
digitale Pegel auf der Steuerleitung verwendet werden.
Weiterhin ist es aus DE 38 00 932 A1 bekannt, zur Rückmeldung
des Zündspulenstroms von der Zündendstufe zu dem Steuergerät
eine steuerbare Stromquelle einzusetzen, die in Abhängigkeit
von dem Zündspulenstrom einen vorgegebenen Strom auf der
Steuerleitung einprägt.
Eine ähnliche bidirektionale Datenübertragung für einen KFZ-
Datenbus ist auch aus US 4 736 367 bekannt.
Nachteilig an den bekannten Anordnungen ist jedoch, dass nur
der Zündspulenstrom übertragen wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer ge
trennten Anordnung von Zündendstufe und elektronischer Motor
steuerung die Möglichkeit zu schaffen, dass über eine einzige
bidirektionale Steuerleitung eine Rückmeldung mehrerer
verschiedener Informationen von der Zündendstufe zu der
Motorsteuerung erfolgt.
Die Aufgabe wird durch eine Zündvorrichtung gemäß Anspruch 1,
ein Steuergerät für eine derartige Zündvorrichtung gemäß An
spruch 5 sowie eine Zündanlage gemäß Anspruch 7 gelöst.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, bei
einer getrennten Ausbildung von Zündendstufe bzw. Zündvor
richtung einerseits und elektronischer Motorsteuerung bzw.
Steuergerät andererseits eine bidirektionale Datenübertragung
zwischen dem Steuergerät und der Zündvorrichtung zu ermögli
chen, damit die Zündvorrichtung beispielsweise den Ladezu
stand der Zündspule an das Steuergerät zurückmelden kann.
Anstelle oder zusätzlich zu dem Ladezustand der Zündspule be
steht jedoch auch die Möglichkeit, andere Informationen von
der Zündvorrichtung zu dem Steuergerät zu übertragen, wie
beispielsweise die Funkenbrenndauer oder den aktuellen
Schwellenwert des Abschaltstroms der Zündspule.
Erfindungsgemäß erfolgt die Informationsübertragung von der
Zündvorrichtung zu dem Steuergerät, indem die Zündvorrichtung
auf der Verbindungsleitung zwischen dem Steuergerät und der
Zündvorrichtung ein Stromsignal einprägt. Dies erfolgt
beispielsweise dadurch, dass die Zündvorrichtung den im
Normalbetrieb über die Verbindungsleitung von dem Steuergerät
gezogenen elektrischen Strom um einen vorgegebenen Stromhub
herauf- oder herabsetzt.
Erfindungsgemäß weist die Zündvorrichtung hierbei eine
steuerbare Stromsenke und eine steuerbare Stromquelle auf,
die mit dem Steuereingang verbunden ist. Bei einer
Aktivierung der steuerbaren Stromsenke wird der von dem
Steuergerät gezogene elektrische Strom heraufgesetzt,
wohingegen der von dem Steuergerät gezogene elektrische Strom
bei einer Aktivierung der steuerbaren Stromquelle in der
Zündvorrichtung herabgesetzt wird, was jeweils von dem
Steuergerät erkannt werden kann.
Hierzu weist das Steuergerät vorzugsweise mindestens eine
Strommesseinheit auf, die den von der Zündvorrichtung gezoge
nen elektrischen Strom erfasst und dadurch die Aktivierung
der steuerbaren Stromquelle bzw. der steuerbaren Stromsenke
in der Zündvorrichtung erkennen kann.
Es wurde bereits vorstehend ausgeführt, dass es wünschenswert
ist, dass die Zündvorrichtung dem separaten Steuergerät den
Ladezustand der Zündspule mitteilt, damit der Ladevorgang der
Zündspule bzw. das Hochfahren des elektrischen Stroms durch
die Zündspule rechtzeitig begonnen wird. Erfindungsgemäß ist
deshalb eine Strommesseinheit vorgesehen, die den durch die
Zündspule fließenden elektrischen Strom misst und
ausgangsseitig mit der steuerbaren Stromquelle oder der
steuerbaren Stromsenke verbunden ist, um beim Erreichen oder
Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes des durch
die Zündspule fließenden elektrischen Stroms ein ent
sprechendes Signal an das Steuergerät zu geben. Vorzugsweise
erfolgt die Messung des durch die Zündspule fließenden Stroms
hierbei durch einen mit der Zündspule in Reihe geschalteten
Messwiderstand, der mit einem Eingang eines Komparators ver
bunden ist, wobei der Komparator die über dem Messwiderstand
abfallende abfallende Spannung misst, die proportional dem
durch die Zündspule fließenden elektrischen Strom ist. Hier
bei vergleicht der Komparator den ermittelten Stromwert mit
einem vorgegebenen Referenzstromwert und aktiviert die steuerbare
Stromquelle bzw. die steuerbare Stromsenke bei einem
Überschreiten des Referenzstromwerts.
Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Mög
lichkeit, dass die Zündvorrichtung dem Steuergerät die Fun
kenbrenndauer mitteilt. Erfindungsgemäß ist deshalb eine mit
der Zündspule verbundene Spannungsmesseinheit vorgesehen,
welche die Zündspannung überwacht, wobei die
Spannungsmesseinheit ausgangsseitig mit der steuerbaren
Stromquelle oder der steuerbaren Stromsenke verbunden ist, um
dem Steuergerät ein von der Zündspannung abhängiges Signal zu
liefern. In der bevorzugten Ausführungsform ist die
Spannungsmesseinheit ausgangsseitig mit einem Komparator
verbunden, der die gemessene Zündspannung mit einem
vorgegebenen Referenzspannungswert vergleicht und die
steuerbare Stromquelle bzw. die steuerbare Stromsenke beim
Über- oder Unterschreiten des vorgegebenen
Referenzspannungswerts aktiviert.
Die Auswertung der von der Zündvorrichtung übertragenen
Signale erfolgt in dem Steuergerät vorzugsweise durch eine
Strommesseinheit, die den von der Zündvorrichtung über die
Verbindungsleitung gezogenen elektrischen Strom erfasst. Die
Strommesseinheit weist hierbei vorzugsweise einen Komparator
auf, die den gemessenen Stromwert mit einem vorgegebenen Re
ferenzstromwert vergleicht und dementsprechend ein digitales
Ausgangssignal erzeugt.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü
chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der
Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zündanlage sowie
Fig. 2 Impulsdiagramme zur Verdeutlichung der Datenüber
tragung zwischen dem Steuergerät und der Zündvor
richtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Zündanlage besteht aus einem
Steuergerät 1 und einer Zündvorrichtung 2 mit einer inte
grierten Zündspule 3 und einer ebenfalls integrierten
Zündendstufe 4, wobei das Steuergerät 1 über eine bidirektio
nale Steuerleitung 5 mit der Zündvorrichtung 2 verbunden ist.
Die Steuerleitung 5 ermöglicht zum einen die Steuerung des
Ladevorgangs der Zündspule 3 und erlaubt zum anderen eine
Rückmeldung von der Zündvorrichtung 2 zu dem Steuergerät 1
über den Ladezustand der Zündspule 3 und die
Funkenbrenndauer, wie noch detailliert beschrieben wird.
Im folgenden wird zunächst der strukturelle Aufbau der Zünd
vorrichtung 2 und des Steuergeräts 1 beschrieben, um an
schließend auf deren Funktionsweise eingehen zu können.
Die Zündspule 3 ist mit der aus einem IGBT bestehenden
Zündendstufe 4 und einem Messwiderstand 6 in Reihe zwischen
Batteriespannung UBAT und Masse geschaltet, so dass die Zünd
spule 3 mit dem Messwiderstand 6 beim Durchschalten der
Zündendstufe 4 ein RL-Glied bildet.
Das Gate der Zündendstufe 4 ist über einen Treiber 7 mit dem
Steuereingang der Zündvorrichtung 2 verbunden, über den die
Zündvorrichtung 2 durch die bidirektionale Steuerleitung 5
mit dem Steuergerät 1 verbunden ist. Das Steuergerät 1 kann
also über die bidirektionale Steuerleitung 5 die Zündendstufe
4 durchschalten, woraufhin der elektrische Strom durch die
Zündspule 3 weitgehend linear ansteigt, wie in Fig. 2 darge
stellt ist.
Ausgangsseitig ist die Zündspule 3 über eine Diode 8 mit ei
ner Zündkerze 9 verbunden, so dass sich die Zündspule 3 beim
Sperren der Zündendstufe 4 über die Zündkerze 9 entladen
kann, wobei ein Zündfunken erzeugt wird.
Zwischen der Zündendstufe 4 und dem Messwiderstand 6 ist ein
Abgriff zur Spannungsmessung vorgesehen, der mit einem Mess
eingang eines Komparators 10 verbunden ist. Der andere Ein
gang des Komparators ist mit einem Mittenabgriff eines Span
nungsteilers verbunden, der aus zwei Widerständen 11, 12 be
steht, wobei die Größe des Widerstands 12 einen Referenz
stromwert für die Aufladung der Zündspule 3 definiert.
Ausgangsseitig ist der Komparator 10 mit der Basis eines
Transistors 13 verbunden, der den Steuereingang der Zündvor
richtung über einen Widerstand 14 mit Masse verbindet und
eine steuerbare Stromsenke bildet. Beim Durchschalten des
Transistors 13 wird der Steuereingang der Zündvorrichtung 2
nämlich über den Widerstand 14 auf Masse gezogen, so dass die
Zündvorrichtung 2 über die bidirektionale Verbindungsleitung
einen zusätzlichen Strom von dem Steuergerät zieht, was von
diesem erkannt werden kann. Das Durchschalten des Transistors
13 erfolgt dann, wenn der Komparator 10 erkennt, dass der
durch die Zündspule 3 fließende elektrische Strom den vorge
gebenen Referenzstromwert überschreitet.
Darüber hinaus weist die Zündvorrichtung 2 eine weitere steu
erbare Stromsenke auf, die aus einem Transistor 15 und einem
mit Masse verbundenen Widerstand 16 besteht, wobei die An
steuerung des Transistors 15 durch eine nur schematisch dar
gestellte Diagnoseschaltung 17 erfolgt.
Schließlich ermöglicht die Zündvorrichtung 2 auch noch die
Übertragung der Funkenbrenndauer. Hierzu ist der masseseitige
Anschluss der Zündspule 3 über einen Widerstand 18 mit einem
Eingang eines Komparators 19 verbunden, wobei der andere Ein
gang des Komparators 19 mit Batteriespannung UBAT verbunden
ist. Der Komparator 19 vergleicht also die über der Zündspule
3 abfallende elektrische Spannung mit einem vorgegebenen Referenzspannungswert,
um ermitteln zu können, ob ein Zündfunke
abgegeben wird.
Ausgangsseitig ist der Komparator mit einer steuerbaren
Stromquelle verbunden, die aus einem Transistor 20 und einem
Widerstand 21 besteht, wobei der Transistor 20 den Steuerein
gang der Zündvorrichtung 2 beim Durchschalten über den Wider
stand 21 mit Batteriespannung UBAT verbindet, so dass die
Stromquelle einen Strom über die bidirektionale Steuerleitung
treibt, was zu einer Herabsetzung des von der Zündvorrichtung
2 über die bidirektionale Steuerleitung von dem Steuergerät 1
gezogenen elektrischen Stroms führt, wie in Fig. 2 darge
stellt ist.
Im folgenden wird nun der strukturelle Aufbau des Steuerge
räts 1 beschrieben.
Zur Einleitung des Ladevorgangs für die Zündspule 3 weist das
Steuergerät einen Anschluss 22 auf, der beispielsweise von
einem nicht dargestellten Mikroprozessor angesteuert werden
kann. Der Anschluss 22 ist low-aktiv und über einen Treiber
23 mit der Basis von zwei Transistoren 24, 25 verbunden, wo
bei der Treiber 23 der Pegelanpassung zwischen der bidirek
tionalen Steuerleitung 5 und dem Anschluss 22 zur Verbindung
mit einem Mikroprozessor dient. Bei einem logischen Low-Pegel
an dem Anschluss 22 schaltet also der Transistor 24 durch,
wohingegen der Transistor 25 bei einem logisch High-Pegel
durchschaltet.
Der Transistor 25 ist hierbei masseseitig über einen Messwi
derstand 26 mit Masse verbunden und dient im Rahmen der Zünd
diagnose zur Bestimmung der von der Zündvorrichtung 2 über
die bidirektionale Steuerleitung 5 übertragenen Funkenbrenn
dauer. Hierzu ist der Messwiderstand 26 mit den beiden Ein
gängen eines Komparators 27 verbunden, der somit den durch
den Messwiderstand 26 fließenden Strom mit einem vorgegebenen
Referenzwert vergleicht.
Ausgangsseitig ist der Komparator 27 mit der Basis eines
Transistors 28 verbunden, der beim Durchschalten einen An
schluss 28 auf Masse zieht. Das digitale Signal an dem An
schluss 29 gibt also den Strom durch den Messwiderstand wie
der und ist während der Funkenbrenndauer auf Low.
Der Transistor 24 ist über einen Messwiderstand 30 mit Batte
riespannung UBAT verbunden, wobei der Messwiderstand 30 wie
derum mit den beiden Eingängen eines Komparators 31 verbunden
ist, der somit den durch den Messwiderstand 30 fließenden
elektrischen Strom mit einem vorgegebenen Referenzwert ver
gleicht.
Ausgangsseitig ist der Komparator 31 mit der Basis eines
Transistors 32 verbunden, der beim Durchschalten einen An
schluss 33 auf Masse zieht, so dass der Anschluss 33 einen
Low-Pegel annimmt, wenn der Strom durch den Messwiderstand 30
den vorgegebenen Referenzwert übersteigt.
Im folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die in Fig. 2
dargestellten Signalverläufe die Funktionsweise der vorste
hend beschriebenen Anordnung erläutert.
An dem Anschluss 22 des Steuergeräts 1 liegt ein Signal 34
an, das von einem nicht dargestellten Mikroprozessor erzeugt
wird, wobei das Signal 34 während der Low-Phase den
Transistor 24 und während der High-Phase den Transistor 25
durchschaltet, so dass die bidirektionale Steuerleitung 5
einen vorgegebenen Signalverlauf 35 mit einem bestimmten
elektrischen Potential annimmt.
Das Durchschalten des Transistors 24 führt wiederum dazu,
dass auch die Zündendstufe 4 in der Zündvorrichtung 2
durchschaltet, so dass durch die Reihenschaltung aus der
Zündspule 3, der Zündendstufe 4 und dem Messwiderstand 6 ein
annähernd linear zunehmender Strom mit einem vorgegebenen
Signalverlauf 36 fließt. Die Linearität des Stromverlaufs 36
folgt aus der Tatsache, dass die Induktivität der Zündspule 3
nicht konstant ist.
Die Zunahme des elektrischen Stroms durch die Zündspule 3 und
den Messwiderstand 6 führt zu einer zunehmenden Spannungsdif
ferenz an den Eingängen des Komparators, so dass der Kompara
tor 10 den Transistor 13 durchschaltet, wenn der Strom durch
die Zündspule 3 einen vorgegebenen Schwellenwert Ith er
reicht. Das Durchschalten des Transistors 3 führt dann dazu,
dass die bidirektionale Steuerleitung 5 in der Zündvorrich
tung 2 über den Widerstand 14 auf Masse gezogen wird, so dass
ein größerer Strom über die bidirektionale Steuerleitung 5
fließt, wie aus dem Signalverlauf 37 ersichtlich ist. Der
größere Stromfluss über den Widerstand 30 und die bidirektio
nale Steuerleitung 5 führt dazu, dass der Komparator 31 den
Transistor 32 durchschaltet, so dass der Anschluss 33 auf
Masse gezogen wird, wie anhand des Signalverlaufs 38 darge
stellt ist.
Die Low-Phase des Signalverlaufs 38 wird von einem Zähler in
dem nicht dargestellten Mikroprozessor ausgewertet. Nach
Ablauf einer vorgegebenen Zeit setzt der Mikropropzessor den
Anschluss 22 wieder auf logisch High, so dass der Transistor
24 sperrt und der Transistor 25 durchschaltet, wobei das
elektrische Potential auf der bidirektionalen Steuerleitung
auf logisch Low gezogen wird, wie an dem Signalverlauf 35
erkennbar ist. Darüber hinaus führt das Sperren des
Transistors 24 auch zu einem Sperren der Zündendstufe 4,
woraufhin der Strom durch die Zündspule 3 schlagartig
einbricht, wie aus dem Signalverlauf 36 entnehmbar ist.
Da sich der Strom durch die Zündspule 3 aufgrund der Indukti
vität der Zündspule 3 nicht schlagartig ändern kann entlädt
sich die Zündspule 3 über die Zündkerze 9, so dass ein Zünd
funken abgegeben wird. Hierbei wird in der Zündspule 3 pri
märseitig eine Spannung induziert, wie an dem Signalverlauf
39 erkennbar ist. Die primärseitige Induktion der Spannung in
der Zündspule während des Zündvorgangs führt dazu, dass der
Komparator 19 den Transistor 20 der steuerbaren Stromquelle
durchschaltet, so dass die Zündvorrichtung 2 einen Strom über
die bidirektionale Steuerleitung 5 in Richtung des Steuerge
räts 1 treibt, wie anhand des Signalverlaufs 37 erkennbar
ist. Während des Zündvorgangs ändert sich also die Polarität
des über die bidirektionale Steuerleitung 5 fließenden
Stroms. Der auf diese Weise von der Zündvorrichtung getrie
bene Strom fließt über den Transistor 25 und den Messwider
stand 26 gegen Masse, so dass der Komparator 27 den Transi
stor 28 durchschaltet, woraufhin der Anschluss 29 auf Masse
gezogen wird, wie an dem Signalverlauf 40 erkennbar ist. Der
Low-Pegel an dem Anschluss 29 signalisiert also die Dauer des
Zündfunkens. Auf diese Weise kann der an dem Anschluss 29 an
geschlossene nicht dargestellte Mikroprozessor erkennen, ob
die in der Zündspule 3 vor dem eigentlichen Zündvorgang ge
speicherte elektrische Energie ausgereicht hat, um einen
Zündfunken auszulösen.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Aus
führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von
Varianten und Abwandlungen denkbar, die ebenfalls von dem Er
findungsgedanken Gebrauch machen und in den Schutzbereich
fallen.
Claims (7)
1. Zündvorrichtung (2) für eine Brennkraftmaschine, mit
einem Ausgang zur elektrischen Aktivierung eines Zündelements (9) für einen Brennraum der Brennkraftmaschine,
einem elektrischen Energiespeicher (3) zur Speicherung der zur Aktivierung des Zündelements (9) erforderlichen elektri schen Energie,
einem Steuereingang (5) zur Aufnahme eines den Ladevorgang des Energiespeichers (3) und/oder den Zündvorgang steuernden Steuersignals (35) von einem Steuergerät (1),
wobei der Steuereingang (5) eine bidirektionale Datenübertra gung mit dem Steuergerät (1) ermöglicht, um dem Steuergerät (1) eine Rückmeldung über den Ladevorgang des Energiespei chers(3) und/oder den Zündvorgang des Zündelements (9) zu geben,
während der Steuereingang (5) mit einer steuerbaren Strom quelle (20, 21) verbunden ist, um an dem Steuereingang (5) ein Stromsignal (37) zur Rückmeldung an das Steuergerät (1) einzuprägen,
wobei der Energiespeicher (3) mit einer Strommesseinheit (6, 10-12) verbunden ist, die den Ladestrom des Energiespeichers (3) erfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuereingang (5) zusätzlich mit einer steuerbaren Stromsenke (13, 14) verbunden ist, um an dem Steuereingang (5) ein Stromsignal (37) zur Rückmeldung an das Steuergerät (1) einzuprägen, wobei die Strommeßeinheit (6, 10-12) mit der steuerbaren Stromsenke (13, 14) oder mit der steuerbaren Stromquelle (20, 21) verbunden ist, und
dass der Energiespeicher (3) mit einer Spannungsmesseinheit (18, 19) verbunden ist, welche die Zündspannung überwacht, wobei die Spannungsmesseinheit (18, 19) ausgangsseitig mit der steuerbaren Stromquelle (20, 21) oder der steuerbaren Stromsenke verbunden ist, um das Stromsignal (37) an dem Steuereingang in Abhängigkeit von der Zündspannung einzuprä gen.
einem Ausgang zur elektrischen Aktivierung eines Zündelements (9) für einen Brennraum der Brennkraftmaschine,
einem elektrischen Energiespeicher (3) zur Speicherung der zur Aktivierung des Zündelements (9) erforderlichen elektri schen Energie,
einem Steuereingang (5) zur Aufnahme eines den Ladevorgang des Energiespeichers (3) und/oder den Zündvorgang steuernden Steuersignals (35) von einem Steuergerät (1),
wobei der Steuereingang (5) eine bidirektionale Datenübertra gung mit dem Steuergerät (1) ermöglicht, um dem Steuergerät (1) eine Rückmeldung über den Ladevorgang des Energiespei chers(3) und/oder den Zündvorgang des Zündelements (9) zu geben,
während der Steuereingang (5) mit einer steuerbaren Strom quelle (20, 21) verbunden ist, um an dem Steuereingang (5) ein Stromsignal (37) zur Rückmeldung an das Steuergerät (1) einzuprägen,
wobei der Energiespeicher (3) mit einer Strommesseinheit (6, 10-12) verbunden ist, die den Ladestrom des Energiespeichers (3) erfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuereingang (5) zusätzlich mit einer steuerbaren Stromsenke (13, 14) verbunden ist, um an dem Steuereingang (5) ein Stromsignal (37) zur Rückmeldung an das Steuergerät (1) einzuprägen, wobei die Strommeßeinheit (6, 10-12) mit der steuerbaren Stromsenke (13, 14) oder mit der steuerbaren Stromquelle (20, 21) verbunden ist, und
dass der Energiespeicher (3) mit einer Spannungsmesseinheit (18, 19) verbunden ist, welche die Zündspannung überwacht, wobei die Spannungsmesseinheit (18, 19) ausgangsseitig mit der steuerbaren Stromquelle (20, 21) oder der steuerbaren Stromsenke verbunden ist, um das Stromsignal (37) an dem Steuereingang in Abhängigkeit von der Zündspannung einzuprä gen.
2. Zündvorrichtung (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strommesseinheit (10-12, 6) einen Messwiderstand
(6) aufweist, der mit dem Energiespeicher (3) in Reihe ge
schaltet ist, wobei der Messwiderstand (6) mit einem Eingang
eines Komparators (10) verbunden ist, der die über dem Mess
widerstand (6) abfallende Spannung mit einem Referenzstrom
wert vergleicht und die steuerbare Stromquelle bzw. die steu
erbare Stromsenke (13, 14) bei einem Überschreiten des Refe
renzstromwerts aktiviert.
3. Zündvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannungsmesseinheit (18, 19) einen Komparator (19)
mit zwei Eingängen aufweist, zwischen denen der Energiespei
cher (3) geschaltet ist, wobei der Komparator (19) die steu
erbare Stromquelle (20, 21) bzw. die steuerbare Stromsenke
beim Überschreiten eines vorgegebenen Referenzspannungswerts
aktiviert.
4. Zündvorrichtung (2) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Energiespeicher (3) über einen Schutzwiderstand (18)
mit dem Komparator verbunden ist.
5. Steuergerät (1) für eine Zündvorrichtung einer Brennkraft
maschine, mit
einem Steuerausgang (5) zur Abgabe eines den Ladevorgang des in der Zündvorrichtung (2) angeordneten Energiespeichers und/oder den Zündvorgang eines Zündelements (9) steuernden Steuersignals,
einer ausgangsseitig mit dem Steuerausgang (5) verbundenen Treiberschaltung zur Erzeugung des Steuersignals (37),
wobei der Steuerausgang (5) eine bidirektionale Datenübertra gung ermöglicht, um eine Rückmeldung von der Zündvorrichtung (2) über den Ladevorgang des Energiespeichers (3) und/oder den Zündvorgang aufnehmen zu können,
während der Steuerausgang (5) mit einer ersten Strommessein heit (30, 31, 26, 27) verbunden ist, um ein von der Zündvor richtung (2) eingeprägtes Stromsignal (37) zu erfassen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerausgang (5) zusätzlich mit einer zweiten Strommesseinheit (30, 31) verbunden ist, wobei die erste Strommesseinheit (26, 27) ein von einer steuerbaren Stromsenke (13, 14) in der Zündvorrichtung (2) eingeprägtes Stromsignal erfasst, während die zweite Strommesseinheit (30, 31) ein von einer steuerbaren Stromquelle (20, 21) in der Zündvorrichtung (2) eingeprägtes Stromsignal erfasst. und
dass die beiden Strommesseinheiten (26, 27, 30, 31) über je weils ein steuerbares Schaltelement (24, 25) mit dem Steuer ausgang verbunden sind.
einem Steuerausgang (5) zur Abgabe eines den Ladevorgang des in der Zündvorrichtung (2) angeordneten Energiespeichers und/oder den Zündvorgang eines Zündelements (9) steuernden Steuersignals,
einer ausgangsseitig mit dem Steuerausgang (5) verbundenen Treiberschaltung zur Erzeugung des Steuersignals (37),
wobei der Steuerausgang (5) eine bidirektionale Datenübertra gung ermöglicht, um eine Rückmeldung von der Zündvorrichtung (2) über den Ladevorgang des Energiespeichers (3) und/oder den Zündvorgang aufnehmen zu können,
während der Steuerausgang (5) mit einer ersten Strommessein heit (30, 31, 26, 27) verbunden ist, um ein von der Zündvor richtung (2) eingeprägtes Stromsignal (37) zu erfassen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerausgang (5) zusätzlich mit einer zweiten Strommesseinheit (30, 31) verbunden ist, wobei die erste Strommesseinheit (26, 27) ein von einer steuerbaren Stromsenke (13, 14) in der Zündvorrichtung (2) eingeprägtes Stromsignal erfasst, während die zweite Strommesseinheit (30, 31) ein von einer steuerbaren Stromquelle (20, 21) in der Zündvorrichtung (2) eingeprägtes Stromsignal erfasst. und
dass die beiden Strommesseinheiten (26, 27, 30, 31) über je weils ein steuerbares Schaltelement (24, 25) mit dem Steuer ausgang verbunden sind.
6. Steuergerät (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerausgang (5) mit einem Spannungstreiber (23,
24) verbunden ist, um ein Spannungssignal zu der Zündvorrich
tung zu übertragen.
7. Zündanlage mit einer Zündvorrichtung (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis 4 und einem Steuergerät (1) nach einem der
Ansprüche 5 bis 6, wobei das Steuergerät (1) mit der Zünd
vorrichtung (2) über eine bidirektionale Steuer- und Diagno
seleitung (5) verbunden ist.
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